[发明专利]包含离子液体和氟烯烃的组合物以及它们在吸收循环体系中的用途

说明书

背景技术

1.公开领域

本公开涉及包含至少一种离子液体和至少一种氟烯烃的组合物。这些组合物可用作吸收循环体系中的工作流体对。

本公开涉及包含至少一种离子液体和至少一种氟烯烃的组合物。这些组合物可用作吸收循环体系中的工作流体对。

2.相关技术的描述

对工作流体的新环境法迫使制冷和空调产业寻求具有低全球变暖潜能(GWP)的新型工作流体。碳氟烃工作流体具有多种其他应用，诸如用于灭火领域中，用于制备作为膨胀剂的泡沫，以及用作气溶胶推进剂等等。

近年来使用的吸收循环体系使用水作为制冷剂并且使用LiBr作为吸收剂。水的使用需要在显著低于大气压的压力下来操作，致使体系尺寸大并且成本高。高腐蚀性LiBr的使用需要昂贵的构造材料，致使维护成本更高，降低了设备的使用寿命，并且需要使用对环境有害的铬酸盐腐蚀抑制剂，所述抑制剂阻止铬酸盐渗透进入重金属被禁止的市场中。此外，LiBr从LiBr-水溶液中沉淀出来，限制了可行操作的条件范围，从而限制了吸收循环的能量效率，并且阻碍了新产品的应用，如使用气冷式冷凝器和吸收器。气冷操作消除了对水冷却塔以及它们相关的原始成本、运行成本、维护成本、空间要求和大量耗水(在世界上某些地区内为有限资源)的需要。

某些当前使用的吸收循环体系使用氨作为制冷剂，并且使用水作为吸收剂。氨是有毒的、易燃的并且腐蚀性的。使用挥发性的水作为吸收剂，需要精馏器来捕集从发生器逸出的水蒸汽，并且向冷凝器提供无水氨。精馏器增加了体系起动成本，并且由于对能耗的额外需要，因此增加了整个体系寿命期间的运行成本。

一直在寻求吸收循环体系的替代工作流体，所述替代流体具有低GWP，不具有毒性、具有不易燃性、具有合理的成本和性能以匹配现有的体系。

发明概述

本文所公开的是包含至少一种离子液体和至少一种氟烯烃的组合物，其中所述组合物包含至少约1重量％的所述至少一种氟烯烃。

本文还公开的是制冷方法，所述方法包括形成制冷剂/吸收剂混合物，加热所述混合物以释放制冷剂蒸气，冷凝所述制冷剂以形成液体制冷剂，使所述液体制冷剂在热传递流体附近蒸发，将所述热传递流体传递至要冷却的主体附近，并且重新形成吸收剂/制冷剂溶液；其中所述制冷剂/吸收剂混合物包含至少一种离子液体和至少一种氟烯烃。

本文还公开的是传热方法，所述方法包括使热传递流体从热源迁移至散热器，其中所述热源为使用工作流体对的吸收循环，所述工作流体对包含至少一种离子液体和至少一种氟烯烃。

本文还公开的是吸收循环体系设备，所述设备包括吸收器、发生器、冷凝器、膨胀装置和蒸发器，其中包含至少一种离子液体和至少一种氟烯烃的所述工作流体容纳在所述设备中。

附图说明

结合下列附图可以更好地理解本发明，其中：

图1为一个典型的蒸气压缩热传递体系实施方案的示意图。

图2为一个吸收循环体系实施方案的示意图。

图3示出了6个不同温度下为压力函数的反式-HFO-1336mzz+[emim][Tf₂N]体系的等温溶解度测定数据(以摩尔百分比为单位)。实心菱形(◆)代表20.1℃下的等温测定数据，实心正方形(■)代表30.0℃下的等温测定数据，实心三角形(▲)代表49.5℃下的等温测定数据，十字符号(x)代表59.9℃下的等温测定数据，星形(*)代表69.9℃下的等温测定数据，而实心圆形(●)代表79.8℃下的等温测定数据。实线代表数据趋势。

图4示出了6个不同温度下为压力函数的顺式-HFO-1336mzz+[emim][Tf2N]体系的等温溶解度测定数据(以摩尔百分比为单位)。实心菱形(◆)代表20.1℃下的等温测定数据，实心正方形(■)代表30.0℃下的等温测定数据，实心三角形(▲)代表49.5℃下的等温测定数据，十字符号(x)代表59.9℃下的等温测定数据，星形(*)代表69.9℃下的等温测定数据，而实心圆形(●)代表79.8℃下的等温测定数据。实线代表数据趋势。

发明详述

本发明提供了包含至少一种离子液体和至少一种氟烯烃的组合物。

热传递介质(本文还称为热传递流体、热传递组合物或热传递流体组合物)是用于将热从热源传递至散热器的工作流体。

制冷剂是在循环中用作热传递流体的化合物或化合物的混合物，其中所述流体有时经历从液体至气体再回至液体的相变。在某些情况下，制冷剂可能不经历相变，如二氧化碳。在吸收循环体系中，制冷剂为工作流体对的挥发性组分。